सेशन का उपयोग करते हुए 10 वाट ऑडियो एम्पलीफायर

एम्पलीफायर्स एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स की रीढ़ हैं। उनका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के क्षेत्र में बड़े पैमाने पर किया जाता है। ऑडियो से संबंधित सभी अनुप्रयोगों में एम्पलीफायरों का उपयोग लगभग किया जाता है।

पावर एम्पलीफायर ध्वनि इलेक्ट्रॉनिक्स का हिस्सा है। इसे दिए गए इनपुट सिग्नल की शक्ति के परिमाण को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ध्वनि इलेक्ट्रॉनिक्स में, परिचालन एम्पलीफायर सिग्नल के वोल्टेज को बढ़ाता है, लेकिन वर्तमान प्रदान करने में असमर्थ है, जो लोड को चलाने के लिए आवश्यक है।

इस ट्यूटोरियल में, हम एक 10 ओम एम्पलीफायर का निर्माण करेंगे जिसमें 8 ओह्म प्रतिबाधा स्पीकर जुड़ा होगा। हम आउटपुट लोड पर 10 वाट आउटपुट देने के लिए एक ऑपरेशनल एम्पलीफायर और दो अतिरिक्त पावर ट्रांजिस्टर का उपयोग करेंगे

एम्पलीफायरों के लिए निर्माण टोपोलॉजी

एक में एम्पलीफायर श्रृंखला प्रणाली, विद्युत प्रवर्धक लोड से पहले अंतिम या अंतिम चरण में प्रयोग किया जाता है। आमतौर पर, ध्वनि एम्पलीफायर प्रणाली ब्लॉक आरेख में दिखाए गए टोपोलॉजी के नीचे का उपयोग करती है

जैसा कि आप उपरोक्त ब्लॉक आरेख में देख सकते हैं, पावर एम्पलीफायर अंतिम चरण है जो सीधे लोड से जुड़ा है। आम तौर पर, पावर एम्पलीफायर से पहले, सिग्नल को एम्प एम्पलीफायरों और वोल्टेज को नियंत्रित करने वाले एम्पलीफायरों का उपयोग करके ठीक किया जाता है। इसके अलावा, कुछ मामलों में, जहां टोन नियंत्रण की आवश्यकता होती है, पावर एम्पलीफायर से पहले टोन नियंत्रण सर्किटरी को जोड़ा जाता है।

अपने भार को जानें

ऑडियो एम्पलीफायर प्रणाली के मामले में, एम्पलीफायर की भार और भार ड्राइविंग क्षमता निर्माण में एक महत्वपूर्ण पहलू है। एक शक्ति एम्पलीफायर के लिए प्रमुख लोड लाउड स्पीकर है । पावर एम्पलीफायर आउटपुट लोड प्रतिबाधा पर निर्भर करता है, इसलिए अनुचित लोड को जोड़ने से पावर एम्पलीफायर की दक्षता के साथ-साथ स्थिरता से समझौता हो सकता है।

लाउड स्पीकर एक बहुत बड़ा लोड है जो इंडक्टिव और रेसिस्टिव लोड के रूप में कार्य करता है। पावर एम्पलीफायर एसी आउटपुट देता है, इस कारण स्पीकर का प्रतिबाधा उचित बिजली हस्तांतरण के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है।

प्रत्यावर्ती धारा के लिए प्रतिबाधा इलेक्ट्रॉनिक सर्किट या घटक का प्रभावी प्रतिरोध है, जो ओमिक प्रतिरोध और प्रतिक्रिया से संबंधित संयुक्त प्रभावों से उत्पन्न होता है।

ऑडियो इलेक्ट्रॉनिक्स में, विभिन्न प्रकार के लाउडस्पीकर विभिन्न प्रतिबाधा के साथ अलग-अलग वाट क्षमता में उपलब्ध हैं। एक पाइप के अंदर पानी के प्रवाह के बीच संबंध का उपयोग करके स्पीकर प्रतिबाधा को सबसे अच्छा समझा जा सकता है। जरा लाउडस्पीकर को पानी के पाइप के रूप में सोचें, पाइप से बहता पानी एक वैकल्पिक ऑडियो सिग्नल है। अब, यदि पाइप व्यास में बड़ा हो गया, तो पानी आसानी से पाइप के माध्यम से बह जाएगा, पानी की मात्रा बड़ी होगी, और यदि हम व्यास को कम करते हैं, तो पाइप के माध्यम से कम पानी बहेगा, इसलिए पानी की मात्रा होगी कम है। व्यास ओमिक प्रतिरोध और प्रतिक्रिया द्वारा निर्मित प्रभाव है। यदि पाइप व्यास में बड़ा हो जाता है, तो प्रतिबाधा कम होगी,इसलिए स्पीकर अधिक वाट क्षमता प्राप्त कर सकता है और एम्पलीफायर अधिक पावर ट्रांसफर परिदृश्य प्रदान करता है और यदि प्रतिबाधा अधिक हो जाती है तो एम्पलीफायर स्पीकर को कम शक्ति प्रदान करेगा।

बाजार में विभिन्न विकल्पों के साथ-साथ विभिन्न प्रकार के स्पीकर भी उपलब्ध हैं, आम तौर पर 4 ओम, 8 ओम, 16 ओम और 32 ओम के साथ, जिनमें से 4 और 8 ओम स्पीकर सस्ते दरों में व्यापक रूप से उपलब्ध हैं। इसके अलावा, हमें यह समझने की जरूरत है कि, 5 वाट, 6 वाट या 10 वाट या उससे अधिक के साथ एक एम्पलीफायर आरएमएस (रूट मीन स्क्वायर) वाट है, जिसे एम्पलीफायर द्वारा निरंतर ऑपरेशन में एक विशिष्ट भार तक पहुंचाया जाता है।

तो, हमें स्पीकर रेटिंग, एम्पलीफायर रेटिंग, स्पीकर दक्षता और प्रतिबाधा के बारे में सावधान रहने की आवश्यकता है।

आवश्यक घटक

10 वाट एम्पलीफायर सर्किट के निर्माण के लिए हमें निम्नलिखित घटकों की आवश्यकता है-

1. वेरो बोर्ड (बिंदीदार या जुड़ा हुआ कोई भी इस्तेमाल किया जा सकता है)
2. सोल्डरिंग आयरन
3. सोल्डर तार
4. Nipper और वायर स्ट्रिपर टूल
5. तारों
6. एल्युमिनियम हीट सिंक
7. 12V रेल से रेल बिजली की आपूर्ति + 12V GND -12V पावर ट्रैक के साथ
8. 8 ओम 10 वॉट स्पीकर
9. 2pcs 4.7k रिज़िस्टर 1/4 ^वें वाट
10. 2 पीसी 200 आर रोकनेवाला 1/2 ^वें वाट
11. 1 pc 47k रोकनेवाला
12. 10pF संधारित्र 1 pc
13. 3.2k रोकनेवाला
14. .82uF संधारित्र
15. TIP127 ट्रांजिस्टर
16. TIP122 ट्रांजिस्टर
17. 8 पिन आईसी बेस के साथ LF351 आईसी

10 वाट ऑडियो एम्पलीफायर सर्किट आरेख और स्पष्टीकरण

10 वाट एम्पलीफायर के लिए योजनाबद्ध बहुत आसान है, LF351 सिग्नल वोल्टेज और दो पावर ट्रांजिस्टर आवश्यक शक्ति प्रवर्धन प्रदान बढ़ाता है। बिजली सीधे बिजली की आपूर्ति से ली गई है और दो ट्रांजिस्टर के माध्यम से 8 ओह्म लाउड स्पीकर को प्रदान की गई है। जैसा कि साइनसोइडल तरंग ध्रुवता को बदलती है, TIP127 सकारात्मक शिखर पर शक्ति प्रवर्धन प्रदान करता है और TIP 122 नकारात्मक शिखर संकेतों पर शक्ति प्रवर्धन प्रदान करता है।

इस सर्किट में, TIP122 और TIP 127 दो प्रमुख घटक हैं। वे दो ट्रांजिस्टर 100V कलेक्टर-एमिटर सस्टेनिंग वोल्टेज @ 100 एमए के साथ समान जोड़ी हैं। दोनों आईसी आमतौर पर हाई डीसी करंट गेन- hFE = 2500 प्रदान करते हैं।

ऊपर की छवि में, TO-220B पैकेज दिखाया गया है, दोनों ट्रांजिस्टर इस पैकेज में उपलब्ध हैं। यह पैकेज सही गर्मी हस्तांतरण के लिए आवश्यक है और एक हीट सिंक के साथ फिट करने के लिए उपयोगी है। ये ट्रांजिस्टर 200R प्रतिरोधों का उपयोग करके पक्षपाती हैं। प्रवर्धित उत्पादन TIP122 और TIP127 के कलेक्टर जंक्शन से लिया गया है।

10watt एम्पलीफायर सर्किट का परीक्षण

हमने सर्किट के आउटपुट की जांच करने के लिए प्रोटीस सिमुलेशन उपकरण का उपयोग किया; हमने आभासी आस्टसीलस्कप में आउटपुट को मापा। आप नीचे दिए गए पूर्ण प्रदर्शन वीडियो की जांच कर सकते हैं

हम + / - 12V का उपयोग करके सर्किट को पावर कर रहे हैं और इनपुट साइनसॉइडल सिग्नल प्रदान किया गया है। आस्टसीलस्कप चैनल ए (येलो) पर 8 ओम लोड के खिलाफ आउटपुट से जुड़ा हुआ है और इनपुट सिग्नल चैनल बी (ब्लू) में जुड़ा हुआ है।

हम नीचे दिए गए वीडियो में इनपुट सिग्नल और प्रवर्धित आउटपुट के बीच आउटपुट अंतर देख सकते हैं।

साथ ही, हमने आउटपुट वाट क्षमता की जाँच की, एम्पलीफायर वाट क्षमता कई चीजों पर अत्यधिक निर्भर है, जैसा कि पहले चर्चा की गई थी। यह स्पीकर प्रतिबाधा, स्पीकर दक्षता, एम्पलीफायर दक्षता, निर्माण टोपोलॉजी, कुल हार्मोनिक विकृतियों आदि पर अत्यधिक निर्भर है। हम उन सभी संभावित कारकों पर विचार या गणना नहीं कर सके, जो एम्पलीफायर वाट क्षमता में निर्भरताएं पैदा करते हैं। वास्तविक जीवन सर्किट सिमुलेशन से अलग है क्योंकि आउटपुट की जांच या परीक्षण करते समय कई कारकों पर विचार करने की आवश्यकता होती है।

एम्पलीफायर वाटेज गणना

एम्पलीफायर की वाट क्षमता की गणना करने के लिए हमने एक सरल सूत्र का उपयोग किया -

एम्पलीफायर वाट क्षमता = वी ² / आर

हमने आउटपुट में एक एसी मल्टी-मीटर कनेक्ट किया। मल्टी-मीटर में दिखाया गया एसी वोल्टेज पीक टू पीक वोल्टेज है। हमने कुछ 25-50 हर्ट्ज के बहुत कम आवृत्ति वाले साइनसोइडल सिग्नल प्रदान किए। कम आवृत्ति के रूप में, एम्पलीफायर लोड को अधिक वर्तमान प्रदान करेगा और मल्टीमीटर एसी वोल्टेज का ठीक से पता लगाने में सक्षम होगा।

मल्टीमीटर ने + 8.90 वी एसी दिखाया। इसलिए, सूत्र के अनुसार, 8 ओम लोड पर पावर एम्पलीफायर का आउटपुट है

एम्पलीफायर वाट क्षमता = 8.90 ² /8 एम्पलीफायर वाट क्षमता = ९.९०,१२५ (10W लगभग)

10w एम्पलीफायर का निर्माण करते समय याद रखने योग्य बातें

• पावर ट्रांजिस्टर को हीटसिंक के साथ ठीक से जोड़ने की आवश्यकता होती है। बड़ा हीटसेट बेहतर परिणाम प्रदान करता है। इसके अलावा,
• बेहतर परिणाम के लिए ऑडियो ग्रेड रेटेड बॉक्स टाइप कैपेसिटर का उपयोग करना अच्छा है।
• प्री-एम्पलीफायर बनाने की कोशिश करें, पावर ट्रांजिस्टर कलेक्टर जंक्शन तक और अंतिम आउटपुट ट्रेस तक, जितना संभव हो उतना कम। यह आउटपुट में शोर युग्मन को कम करेगा। इसके अलावा,
• इस पावर एम्पलीफायर के साथ ड्राइव करने के लिए 8 ओम उच्च दक्षता स्पीकर का उपयोग करने का प्रयास करें।

इस 10w एम्पलीफायर सिस्टम के लिए नीचे प्रदर्शन वीडियो देखें